激素和酒精股骨头坏死组织形态学的对比分析-《中国骨和关节损伤杂志》.doc

激素性与酒精性股骨头坏死组织形态学的对比分析李明明，李海永，杨寿涛，王志晓德州市中医院骨科，山东 253000通讯作者:李海永，E-mail： 摘要：目的 比较分析激素性股骨头坏死与酒精性股骨头坏死的组织形态学特点。方法 选取自2012-122014-12诊治的股骨头坏死26例，激素性股骨头坏死14例（激素组），酒精性股骨头坏死12例（酒精组），将同期行THA的6例股骨颈骨折（股骨头正常）作为对照组。将26例坏死股骨头及6例正常股骨头制备成病理切片标本进行HE染色、改良Masson染色，通过光学显微镜进行组织形态学定量分析。结果 与对照组相比，激素组与酒精组同源软骨细胞数减少、骨小梁面积减小，而空骨陷窝率、骨陷窝面积及长径、软骨成骨指数、脂肪细胞长径、血管形成量及新生骨小梁面积等均高于正常水平，差异有统计学意义（P0.05）。激素组空骨陷窝率、骨小梁面积、新生骨小梁面积及脂肪细胞长径等均低于酒精组，而软骨成骨指数高于酒精组，差异有统计学意义（P0.05）。结论 酒精性股骨头坏死在组织形态学表现上更为复杂，坏死程度更加严重，在修复过程中也不同于激素性股骨头坏死。关键词：激素性股骨头坏死；酒精性股骨头坏死；组织形态学；病理学；软骨成骨Steroid-induced osteonecrosis and alcoholic comparative analysis of histologicalLI Ming-ming, LI Hai-yong, YANG Shou-tao, WANG Zhi-xiaoDepartment of Orthopaedics, TraditionalChinesemedicalhospital ，Dezhou,Shandong 253000, ChinaAbstract: Object Comparative analysis steroid induced osteonecrosis and alcoholic morphological characteristics. Method Choosing a custom 2012-12-2014-12 osteonecrosis 26 patients,including 14 cases of steroid-induced osteonecrosis (steroid group) and 12 cases of osteonecrosis alcohol (ethanol group). Taking the same period of six cases of femoral line THA neck fracture (femoral normal) as the control group. The preparation of 26 cases of femoral head necrosis of the femoral head and 6 normal biopsy specimens into HE staining, modified Masson staining, morphological quantitative tissue analysis by optical microscope. Result Comparing with the control group, the hormone group and alcohol group homologous cartilage cells decrease trabecular area decreases, while the rate of empty lacunae of bone resorption area and diameter, cartilage into bone index, fat cell diameter, angiogenesis newborn trabecular bone volume and area are higher than normal levels. The differenceses are statistically significant (P0.05). Hormone group empty lacuna rate, trabecular area, new bone trabecular area and adipocyte diameter are lower than the alcohol group, and cartilage into bone index higher than the alcohol group, the differences are statistically significant (P 0.05). Conclusion Alcohol osteonecrosis more serious in the morphological manifestations, necrosis is more complex, but also from the repair of femoral head necrosis, is worthy of attention and further study.Key words: Hormones OsteonecrosisoftheFemeralHead ; Alcoholic osteonecrosis; Tissue morphology; Pathology; Cartilage into bone股骨头坏死引发相应的髋关节疼痛，导致关节活动功能障碍，使患者行走能力受阻甚至丧失，运动功能受限，产生一系列影响正常活动的不良后果，对患者生活与工作产生严重的不良影响1。股骨头坏死是一种常见的致残、致畸、致死性疾病，不易被控制，一旦发病，很难因为病因消除或其他治疗手段的介入而有所改观2。激素与酒精是股骨头坏死的2种重要致病因素，有资料显示每年仅这2种因素致病的患者占股骨头坏死总人数的50%以上，在临床上被归纳为非创伤性股骨头坏死范畴3。2种不同致病因素的股骨头坏死相比，一般在血脂代谢、病理组织、骨骼质量、细胞毒性、免疫抑制、细胞凋亡以及在一些原发性疾病的诱发方面存在很大差别4。本研究通过对激素性股骨头与酒精性股骨头的病理切片形态计量学及组织形态学的相关探讨分析，比较激素性与酒精性股骨头坏死的组织形态学特点，报道如下。1 资料与方法1.1 一般资料 纳入标准：均符合国际非创伤性股骨头坏死诊断标准；均符合股骨头坏死国际分期（ARCT分期）标准5，诊断为激素性股骨头坏死与酒精性股骨头坏死；患者不同时存在使用类固醇类激素与酗酒情况；所有患者均无器官移植、血液系统疾病、先天性免疫系统疾病等问题。选取2012-122014-12诊治的股骨头坏死26例，男15例，女11例，年龄3073（5210.7）岁；均接受全髋关节置换术（THA）治疗。激素性股骨头坏死14例（激素组），男10例，女4例，年龄29 73（53.011.3）岁；体重指数（36.411.6）；发病至就诊时间（3.21.3）h。酒精性股骨头坏死12例（酒精组），男10例，女2例，年龄 3072（52.011.6）岁；体重指数（36.711.3）；发病至就诊时间（3.51.5）h。将同期行THA的6例股骨颈骨折（股骨头正常）作为对照组，男5例，女1例，年龄3072岁（51.09.6）岁；体重指数（36.211.5）；发病至就诊时间（3.21.6）h。3组性别（F=0.083，P=0.921）、年龄（F=8.98，P=0.111）、体重指数（F=0.004，P=0.996）、发病至就诊时间（F=0.164，P=0.849）等一般资料比较差异无统计学意义（P0.05）。1.2 标本制作 搜集完整的股骨头组织标本，截取冠状横断面，取3.0 mm厚的破片纸片，每块股骨头取材主要包括股骨头附中去软骨面、修复区、软骨下坏死中心、正常股骨头颈区等4个部位。标本大小以1.0 mm0.7 mm0.3 mm为宜。每块股骨头蜡块常规选取负重区与非负重区的4个部位制作8张股骨头病理切片，用石蜡包埋，以6 m厚为最佳切片。1.3 组织形态学检查及观察指标 石蜡切片HE染色，改良Masson染色。采用MIS-2000SP型3Y纤维图像分析仪进行结果分析6。观察2组空骨陷窝率、骨陷窝面积、骨陷窝长径、骨小梁面积、脂肪细胞长径、同源软骨细胞数、新生骨小梁面积、有效血管条数、无效血管条数、软骨成骨指数。1.4 统计学方法 数据采用SPSS 17.0软件进行统计学分析，计量资料以均数标准差（xs）表示，3组间差异比较采用单因素方差分析，2组间比较采用t检验，以P0.05为差异有统计学意义。2 结果2.1 光镜检查结果 激素组软骨表面可见断裂状甚至出现滑脱，某些部位出现台阶样改变，切线层脱离过渡层，软骨细胞可见不规则排布，软布基质出现紊乱，控股陷窝增加，有软骨钙化出现，部分软骨可见纤维结缔组织增生排布成网文状，同源软骨细胞减少，潮线断裂几乎不可见，钙化带断裂，脱离骨小梁而呈分散状，部分软骨部位消失，出现裸露骨质面，有的出现纤维组织层。骨小梁密度下降，范围变小，鉴于疏松结缔组织的存在逐渐形成云片状，骨细胞减少，空骨陷窝增多。部分云片状骨小梁渗透变性成为小泡样网状，某些骨小梁小碎片与残渣填充在缝隙里。脂肪细胞更加明显，而骨髓造血细胞减少，出现脂肪样网状大泡，破碎的网状结构分散存在，某些病变组织集结形成形态各异的囊性病变区域。股骨头坏死组织修复区域周围可见致密结缔组织增生，血管充血明显，大部分伴有栓塞、静脉窦、扩张，同时还有相关炎性病变组织与细胞的渗入。在修复的坏死股骨头周围出现新生骨质成分，通过Masson染色可见深蓝色，整体镜下观察可见片状软骨成骨，一般没有内膜成骨。酒精组软骨组织形态学镜下观察与激素组基本相同。骨小梁控股陷窝显著增多，骨髓中造血细胞与组织基本不可见，脂肪细胞呈肥大而密集存在，骨髓腔内出现各种类似纤维素渗出或凝固状态的坏死，通过HE染色可见嗜殷红性杂乱坏死区域。坏死组织修复区域出现增生致密结缔组织，包括充血血、静脉窦等，但栓塞很少见，血管基本无机化样变化，新生软骨层比激素组多，并出现硬化，通过Masson染色可见深蓝色，钙化带呈浅红色。2.2 组织形态学分析 与对照组相比，激素组与酒精组同源软骨细胞数减少、骨小梁面积减小，而空骨陷窝率、骨陷窝面积及长径、软骨成骨指数、脂肪细胞长径、血管形成量及新生骨小梁面积等均高于正常水平，差异有统计学意义（P0.05）。激素组空骨陷窝率、骨小梁面积、新生骨小梁面积及脂肪细胞长径等均低于酒精组，而软骨成骨指数高于酒精组，差异有统计学意义（P0.05）。见表1。表1 股骨头坏死与正常股骨头3组的组织形态学指标比较（xs）组别切片数（n）空骨陷窝率（%）骨陷窝面积（m2）骨陷窝长径（m）骨小梁面积（m2）脂肪细胞长径（m）激素组11266.818.856.014.0*32.02.7*14 873.02 503.084.18.3酒精组9680.08.151.610.4*30.93.6*19 268.02 224.087.010.0对照组4818.25.647.09.827.62.525 957.02 017.063.29.6F值420.89010.21035.411391.349116.157P值0.0010.0010.0010.0010.001同源软骨细胞数（n）新生骨小梁面积（m2）有效血管条数（n）无效血管条数（n）软骨成骨指数（n）13.36.2*3 636.0671.09.42.8*3.01.7*4.81.513.27.1*5 565.0601.09.03.7*2.32.5*2.21.523.55.61 2305873.261.20049.194775.61279.29942.160234.8630.0010.0010.0010.0010.001注：表示2组比较，差异有统计学意义（P0.05）。3 讨论3.1 激素性股骨头坏死与酒精性股骨头坏死的病因区别 在病理学方面，激素性股骨头坏死时骨髓干细胞成骨分化能力受限，同时存在一定程度上的脂肪代谢紊乱与骨髓造血功能障碍7。激素性股骨头坏死在中医学被归属为“痹症型”，影像学检查也符合郁热型特征，性热、神经归、气滞血瘀是其主要病因所在，且在人工髋关节置换术汇总感染因素比较高8。酒精性股骨头坏死发病一般是辛温燥烈型，大量酒精吸收产生对肝肾功能损伤，从而肝肾两虚，在影像学检查中，正好属于缺血型特征，且在人工髋关节置换术后脱位因素比较高9。3.2 激素性股骨头坏死与酒精性股骨头坏死的组织形态学区别 本研究股骨头坏死相关镜下组织学检查结果中，激素性股骨头坏死的程度要比酒精性股骨头坏死程度轻一些。激素的存在对成骨细胞造成一定影响，从而对骨质生长造成一定障碍，在一定药理作用上加速了骨质吸收。有研究10认为，激素能对本身存在的骨胶原合成产生抑制作用，从而抑制了骨原细胞的转化，是成骨细胞含量不足导致坏死股骨头的修复能力降低。因此，本研究中激素性股骨头坏死标本骨髓组织减少，骨小梁被渗透吸收，产生囊性病变。酒精性股骨头坏死一般呈现凝固状坏死，在吸收后出现纤维渗出状坏死。在激素性股骨头坏死修复过程中，大量血管淤血与栓塞形成，肉芽组织显著增生，存在机化血管11。而酒精性股骨头坏死患者的肉芽组织增生中很少产生血管栓塞现象，外围内膜的成骨生成增多12。另外，激素对破骨细胞的活性具有强化效果，在坏死的股骨头组织中，破损骨细胞及组织病灶增多，破坏了骨质质量，而且其中包含对骨质形成基因表达具有抑制作用的因素，因此骨质疏松更加严重13。总之，激素性股骨头坏死与酒精性股骨头坏死在组织形态学上具有很大区别，存在不同病理学特征。临床治疗中应该重视这2种股骨头坏死病理特征，了解病因组织形态学骨质变化与影像学特点，结合多方面诊断结果，根据修复类型选择治疗方式。参考文献1 史风雷, 吕夫新, 李晓辉, 等. 内支撑术治疗成人股骨头坏死的临床观察与有限元分析J.中国骨与关节损伤杂志,2008,23(3):186-188.2 Lee JS,Roh HL,Kim CH,et al. 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